Instalación fotovoltaica de 100 KW conectada a red sobre cubierta de nave en Cáceres
Resumen
La energía solar es una de las fuentes de energía renovable que más desarrollo está
experimentando en los últimos años y con mayores expectativas para el futuro.
Además, el potencial solar de España es el más alto de Europa debido a su privilegiada
situación y climatología.
La finalidad del proyecto es la realización de una instalación fotovoltaica conectada a
red de lOOkW nominales sobre la cubierta de una nave industrial situada en el
polígono industrial de la localidad de Navalrnoral de la Mata (Cáceres).
El sistema de conexión a red eléctrica diseñado para la instalación del presente
proyecto se compone de dos partes fundamentales: un campo fotovoltaico donde se
recoge y transforma la energía de la luz solar en energía eléctrica en corriente continua
(C.C.), y otra parte de transformación, que gracias al sistema ondulador del inversor,
consigue transformar esta energía eléctrica en corriente alterna (CA) para su inyección
a la red.
El campo fotovoltaico está compuesto por 540 paneles de 200 Wp cada uno, conectados
en 45 ramas de 12 paneles en serie, consiguiendo con esto un total de 108 kWp. Los
módulos se ubicarán en la cubierta de la nave industrial aprovechando su inclinación,
aproximadamente 20° y orientación Sur - Este, e irán fijados a ella mediante unos raíles
amarrados a las correas de la nave para asegurar la correcta sujeción.
La conexión entre el campo de paneles y el inversor se realiza mediante líneas de
enlace en corriente continua, obteniéndose un sistema equilibrado a la entrada del
inversor, precedido por un cuadro de protecciones en corriente continua.
A la salida del inversor, se dispondrá de un cuadro de protecciones de corriente alterna
que se encargará de controlar la intensidad de salida del inversor y proteger la línea de
salida.
La energía eléctrica será evacuada a través de una línea subterránea a la red local. La
energía producida se mide con un contador bidireccional que comparte envolvente con
el cuadro general de protección y medida, ambos cumpliendo las especificaciones de la
empresa distribuidora.
Se inyectará a la red toda la energía solar producida favoreciéndose de la legislación
actual de venta de electricidad en régimen especial. El RD 661/2.007 establece una
tarifa regulada (0,4403 €por kWh inyectado a la red, para instalaciones de menos de
lOOkW durante los primeros 25 años y de 0,3523 €a partir de entonces) muy superior
al precio del kWh convencional (aproximadamente 0,10 €por kWh consumido de la
red), para que el generador solar eléctrico obtenga una compensación económica en su
inversión inicial. En caso de que el generador solar eléctrico autoconsumiera, estaría
perdiendo la diferencia de precio entre el k Wh solar y el convencional, lo que haría
inútil el concepto de ayuda económica incluida en el RD. Por esta razón en
instalaciones de este tipo lo lógico es que toda la energía producida sea inyectada en la
red. El objetivo de esta legislación es conseguir un ahorro energético selectivo,
aprovechando al máximo la energía solar gratuita y limpia, en detrimento de la
convencional, ya que el objetivo es ahorrar energía con sistemas eficientes, aumentar la
independencia energética nacional y cumplir con lo compromisos en materia de medio
ambiente.
Las revisiones que se realicen en el futuro de las tarifas no afectarán a las instalaciones
ya puestas en marcha. Esta garantía aporta seguridad jurídica para el productor,
proporcionando estabilidad al sector y fomentando su desarrollo.
Con toda la información anterior y siguiendo siempre las indicaciones del Pliego de
Condiciones Técnicas del I.D.A.E. y las recomendaciones de Censolar, se hace una
exposición razonada de la conveniencia y viabilidad de la instalación, justificando la
opción elegida y demostrando que puede cubrir, con el adecuado dimensionado, las
necesidades expuestas.
En primer lugar se hace una estimación de la producción eléctrica anual, para lo que es
necesario realizar un estudio mes a mes. Todo esto da una producción anual de 153.360
kWh /año, y por tanto unos ingresos para el primer año estimados en 67.536 €.
Sin embargo a la hora de hacer el estudio económico en un periodo de tiempo de 25
años, se tienen en cuenta muchos más parámetros que afectan a la inversión. Como
resultado se obtiene que para los primeros años el beneficio neto es negativo, es decir,
el ahorro no ha llegado todavía a compensar la inversión. Es a partir del decimotercer
año para el cual Beneficio neto se hace cero (o aproximadamente cero), estos trece años
serán precisamente el tiempo de retomo de la inversión.
A partir de dicho año, y hasta el final de la vida útil de la instalación, todo el ahorro que
vaya produciendo se convertirá en beneficio neto, ya que la inversión será amortizada.
Según los cálculos realizados se pueden alcanzar un beneficio neto de 657.446 €.
Finalmente se obtiene que la tasa de rentabilidad interna o abreviadamente
"rentabilidad" de la instalación debe de ser del 9%, siendo este el tipo de interés para
que la inversión en la instalación solar, una vez llegado el final de su vida útil, hubiera
producido el mismo beneficio que una capitalización con dicho tipo de interés.
En conclusión, y a la vista de los resultados económicos, se puede afirmar la viabilidad
y rentabilidad de este proyecto, partiendo de la base de que una instalación de estas
características contribuye a una mejora tecnológica del sistema energético español, y
contribuye a reducir la contaminación del medio ambiente producida por otras fuentes
de energía. Solar energy is the renewable energy source with the highest development during the
last years and the one with the greatest future. In addition, its privileged location and
its exceptional climate makes Spain' s solar potential be the highest in Europe.
The purpose of this project is the accomplishment of a photovoltaic installation
connected to network of 100 kW of nominal power value over the cover of an
industrial ship located in the industrial area of Navalmoral de la Mata (Cáceres).
The connection system to designed mains for this installation is made up of two main
parts: the first one is made of a photovoltaic field. Here solar power is taken and then it
coverts the sublight into DC (C.C.) electric power, and the second one is made of
conversion which thanks to the ondulador system of the Investor it is able to convert
this electric power into alternating current (CA) for its injection to the network.
The photovoltaic field is made up of 540 panels of 200 Wp each one, connected in 45
branches of 12 panels in series obtaining 108 kWp in total. The modules will be located
in the cover of the industrial ship taking advantage of their inclination, approximately
20° and South - East direction, and will go fixed to her by means of rails directly placed
on the strap of the ship to assure the correct subjection.
The connection between the field of panels and the inverter is made by means of DC
connection routes, obtaining a balanced system at the inverters panel entrance,
preceded by a DC protections panel.
In the way out of the inverter, it will be an AC protections panel that will be in charge
of controlling the inverter exit intensity and protecting the exit line.
The sum of power of the parcels will be evacuated through an underground line into
the local mains. The produced energy is measured with a bidirectional electricity meter
that shares surrounding with the general control and protection panel, both fulfilling
the distributing company specifications.
The whole solar energy produced would be injected into the mains taking advantage of
the present special regime electricity sale legislation. RD 661/2007 establishes a
regulated tariff (0,4403 € per kWh injected into the mains, for up to 100 kW systems
during the first 25 years and 0,3523 € as of the 25 years) very higher than the
conventional kWh cost (approximately 0.10 € per kWh consumed) so that the electrical
solar generator obtains an economic compensation for its initial investment. If the
electrical solar generator were self-consumer, it would be wasting the price difference
between the solar kWh and the conventional one, which would make the concept of
economic aid including in the RD useless. That is why in this kind of installations all
the energy is logical to be injected into the mains. The objective of this legislation is to
obtain a selective power saving, taking advantage of the gratuitous and clean solar
energy to the maximum, instead of the conventional one, since the objective is to save
energy with efficient systems, to increase national power independence and to carry
out the commitments concerning to the environment.
Future tariff revisions will not affect facilities set off until then. This guarantee
contributes to legal security for the producer, providing stability to the sector and
promoting its development.
Of all the previous information and always following the indications of the Sheet of
Specifications of the I.D.A.E and the recommendations of Censolar, a reasoned
exhibition takes control of the convenience and viability of the installation, justifying
the chosen option and demonstrating that it can cover, with the suitable one determine
the proportions, the exposed necessities.
In the first place an estimation becomes of the annual electrical production, for which it
is necessary to make a study month to month. All this gives an annual production of
153.360 kWh/year, and therefore income for the first year considered in 67.536 €.
Nevertheless at the time of making the economic study in a period of time of 25 years,
many consider more parameters than they affect the investment. As result is obtained
that for the first years the net benefit is negative, that is to say, the saving has still not
gotten to compensate the investment. It is as of the thirteenth year for which net benefit
becomes zero (or approximately zero), these thirteen years will be indeed the
turnaround time of the investment.
As of this year, and until the end of the life utility of the installation, all the saving that
is producing will tum net benefit, since the investment will be amortized. According to
the made calculations they are possible to be reached a net benefit of 657.446 €.
Finally it is obtained that the rate of interna! yield or briefly "yield" of the installation
must of being of 9%, being the this type of interest so that the investment in the solar
installation, once arrived the end from its life utility, had produced he himself benefit
that a capitalization with this type of interest.
Finally and starting from the premise that this kind of installations contributes to a
technical improvement of the Spanish electrical system and also to reduce pollution on
the environment that is produced by other energy sources, and bearing in mind the
financia! results, we can confirm the feasibility and profitability of this Project.